Курсовая работа: Построение системы управления двигателем

Содержание

ВВЕДЕНИЕ. 3
1 ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА И РАСЧЁТ ПАРАМЕТРОВ СТРУКТУРНОЙ СХЕМЫ АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ. 6
2 ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА СТРУКТУРНОЙ СХЕМЫ АСИНХРОННОГО ПРИВОДА С ВЕКТОРНЫМ УПРАВЛЕНИЕМ.. 12
3 СИНТЕЗ РЕГУЛЯТОРОВ СТРУКТУРНОЙ СХЕМЫ АСИНХРОННОГО ПРИВОДА С ВЕКТОРНЫМ УПРАВЛЕНИЕМ СО СТАБИЛИЗАЦИЕЙ ПОТОКОСЦЕПЛЕНИЯ РОТОРА.. 16
3.1 Синтез регулятора контура тока. 16
3.2 Синтез регулятора контура стабилизации потокосцепления ротора. 18
3.3 Синтез регулятора контура момента. 21
3.4 Синтез регулятора контура скорости. 23
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК. 31

ВВЕДЕНИЕ

Развитие современной промышленности характеризуется повсеместным использованием эффективных технологий в различных сферах производства. Это обеспечивается постоянным повышением качества технологических процессов, в том числе за счет использования высокоэффективных систем управления автоматизированными электроприводами. При синтезе современных систем автоматического управления электропривода (СУЭП) широко используются как традиционные, так и появившиеся относительно недавно нетрадиционные способы управления.
К классическим способам управления относятся способы подчинённого, модального, векторного и адаптивного управления, которые позволяют формировать высокие динамические и регулировочные свойства электропривода.
Способ подчинённого управления с контурами тока, момента, скорости и положения двигателя нашел весьма широкое применение не только в электроприводах (ЭП) постоянного тока, но и в ЭП с двигателями переменного тока ― синхронными (в схеме вентильного привода) и асинхронными. Системы подчинённого регулирования содержат блоки ограничения уровней выходных сигналов регуляторов для ограничения переменных привода на уровне допустимых значений. К недостаткам способа подчинённого регулирования следует отнести малое быстродействие.
В настоящее время появление новой элементной базы (мощных электронных ключей для силовых преобразователей – IGBT транзисторов) и использование современных средств микропроцессорной техники позволяет разработчикам создавать компактные, многофункциональные и высокоэффективные системы управления ЭП переменного тока, которые удовлетворяют требованиям большинства технологических процессов. К преимуществам таких систем управления можно отнести широкий диапазон и высокую точность регулирования скорости, возможность поддержания высокого момента при низких скоростях, высокую энергоэффективность и хорошие динамические характеристики. В настоящее время использование в приводах асинхронных и вентильных двигателей является основной тенденцией развития регулируемых электроприводов.
В семидесятые годы прошлого столетия был предложен векторный принцип управления частотно-регулируемым асинхронным электроприводом, который связан как с изменением частоты и текущих значений переменных АД, так и с взаимной ориентацией их векторов в полярной или декартовой системе координат. За счет регулирования амплитудных значений переменных и углов между их векторами обеспечивается полное управление АД как в статике, так и в динамике, что даёт заметное улучшение качества переходных процессов. Уравнения, описывающие привод, рассматриваются не в стационарной, а во вращающейся системе координат, при этом основные переменные изменяются не по гармоническому закону, а представляют собой модули проекций векторов этих переменных на взаимно перпендикулярные оси выбранной системы координат.
Векторный принцип управления, при котором стабилизируется потокосцепление ротора, позволяет строить системы управления АД по тем же принципам, что и системы управления постоянного тока, в частности по принципу подчинённого регулирования. Векторное управление теоретически позволило достигнуть в асинхронных приводах тех же показателей качества динамических процессов, что и в приводах с двигателями постоянного тока. Информация о текущих значениях и пространственном положении векторов переменных АД может быть получена как прямым их измерением с помощью соответствующих датчиков, так и косвенно ― на основе математической модели АД. В общем случае системы с косвенным регулированием координат электропривода из-за нестабильности параметров АД и сложной их взаимосвязи уступают по своим статическим и динамическим показателям системам с прямым векторным управлением.
К недостаткам векторного управления следует отнести высокую сложность вычислительных алгоритмов, зависимость качества регулирования от точности выполняемых измерительных и вычислительных операций, недостаточное быстродействие при регулировании момента.

















― Характеристики асинхронного двигателя 6А180L4